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机床夹具三维标准件库的研究与开发

发表时间: 2017/9/8 作者: 王珺 来源: 互联网
以SolidWorks 2OO4和Windows XP为平台,采用Visual C++、Micrmdt Access等开发工具,应用面向对象的程序开发方法,开发出一个具有可扩展性和实用性的机床夹具三维标准件库。
 

    0 引 言

    SolidWorks是基于Windows平台的三维CAD软件,由美国SolidWorks公司于1995年研究开发而成,于l996年投放我国市场。SolidWorks具有强大的三维参数化设计功能和双向关联的尺寸驱动机制。

    SolidWorks通过OLE(对象链接与嵌入)技术为用户提供了强大的二次开发接口,凡支持OLE编程的开发工具,如Vc+十、VB、VBA、Delphi等均可用于SolidWorks的二次开发,创建出用户定制的、专用的SolidWorks功能模块。

    实际上,SolidWorks系统本身是由VC开发的,因此,继续用VC进行二次开发无疑将会提高软件本身的兼容性。VC方法开发被称为真正的“无缝集成”。

    1 系统总体设计

    1.1 系统结构

    夹具标准件库采用CPS方式,通过人机交互或者自动提取方式获得标准件必须的主参数,然后从数据库中提取相应的图形模板文件、辅助参数,再经过程序调用SolidWorks API进行尺寸驱动,达到新尺寸的要求,实现参数化图形库的建立。系统建立了四个程序模块(见图1):数据输入模块、数据处理模块、数据显示模块和标准件生成模块,以数据处理模块为核心,实现各模块间的联系。

    1

    图l 系统结构

    (1)数据输入模块。由于每一个标准件对应一个参数表,需要确定表的主参数。以便在程序中识别表中的每一个记录。主参数的确定是根据标准件的选用原则,如在夹具设计中。圆柱销是根据直径来选取,那么直径就作为主参数。对于一部分参数还提供了输入接口,可以任意修改数据。

    (2)数据处理模块。ODBC:开放式的数据库连接(Open Database Connectivity),是一种公认的关系数据源的接口界面。它提供统一接口的界面,ODBC对任何数据源都未作优化。

    下面列出了系统中访问数据库的程序:

    2

    (3)数据显示模块。为了设计者操作方便,从数据处理模块中获取数据,然后在界面上显示夹具标准件的主参数各选项,同时把标准件的J PEG图像也显示在界面上。

    (4)标准件生成模块。SolidWorks支持参数化和特征建模,并提供了宏操作。宏是Solid-Works从内部编程角度操作其对象的方式,Solid-Works具有强大的宏功能,这给编程带来了很大便利。首先,建立夹具标准件模板图形,同时录制其建模过程,生成一宏文件(即内部编程)。然后用变量代替宏文件中的关键数据。SolidWorks将其内部数据以对象的形式组织起来,并构成了一个层次结构。最顶层对象为SolidWorks Ap-plication,它是其他对象的父对象。通过对application对象及其子对象的方法、属性的调用,可以操作图形数据库。通过数据处理模块得到的数据。调用SoMWorks API函数,传递给模板图形生成的宏文件的变量,实现自动建模,生成夹具标准件。

    1.2 用户界面设计

    用户界面(User Interface,简称UI),又称人机接口、用户接口,它是用户和计算机系统之间交互作用的媒介,它不仅仅用于传输,还应具备判断的作用。

    在SolidWorks中添加用户菜单的API函数是:

    3

    实现在SolidWorks系统菜单上加入用户菜单,下面是实现该功能的程序:

    4

    这个函数将为SolidWorks创建一个新的标准件库菜单。并且在此基础上仍然可以进行继续开发。加入更多的菜单和功能模块。

    2 系统的关键技术

    2.1 SolidWorks的API应用编程接口

    SolidWorks的API(Application Programming Interface应用编程接口),有OLE Automation的Idispatch和作为Windows基础的COM(Component Object Mode1)。Idispatch的方法可用于VB、VBA或VC的开发环境,常作为快速开发的手段。COM接口更为简洁高效,作为系统开发,COM组件是更合适的选择。

    2.2 组件对象模型COM

    COM是微软公司、数字设备公司(DEC)及其他一些公司所支持的一种软件结构的“工业标准”。是一种强有力的集成技术,利用此技术,可以将两个软件模块连接起来。连接建立后,两个模块可以通过接口进行通信。

    2.3 数据库的创建和管理

    VC提供了对数据库的管理,使用户可以很方便地在开发环境中管理数据库,而不需要进入数据库系统管理。Access能完成查询、排序、增加记录等功能,选用Access作为管理数据的工具,采用ODBC(开放数据库互连)技术访问数据库。

    2.4 动态链接库(DLL)的建立

    独立的EXE文件和DLL文件都可以作为COM的组件,但是编写EXE程序时,必须每次在做原形改变时都重建并测试,与此同时,可以创建较小的DLL模块,并单独测试。客户程序在运行时可很快装载并连接用户的DLL。Solid-Works提供了DLL加载的接口,能够将用户的DLL通:范蛔载嵌入到SolidWorks内部。

    3 结束语

    本文基于Windows XP环境和SolidWorks2004三维设计平台,利用Visual C++开发工具和Microsoft Excel、Microsoft Access数据库系统,完成了定位件、夹紧件和导向件三个子库,建立了适应于企业需求的三维标准零件库。有效地克服了原版软件的不足。试用表明,此系统具有良好的实用性。方便了机床夹具设计人员,有利于提高设计、制造效率和产品质量,降低成本。



责任编辑:郝秋红